JP4098582B2 - Fuel cell with cell voltage monitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はセル電圧モニターを取り付けた燃料電池(たとえば、固体高分子電解質型燃料電池などの低温型燃料電池)に関する。
【0002】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、膜−電極アッセンブリ(MEA:Membrane-Electrode Assembly )とセパレータとの積層体からなる。膜−電極アッセンブリは、イオン交換膜からなる電解質膜とこの電解質膜の一面に配置された触媒層からなる電極(アノード、燃料極)および電解質膜の他面に配置された触媒層からなる電極(カソード、空気極)とからなる。膜−電極アッセンブリとセパレータとの間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層が設けられる。セパレータには、アノードに燃料ガス(水素)を供給するための燃料ガス流路が形成され、カソードに酸化ガス(酸素、通常は空気)を供給するための酸化ガス流路が形成されている。また、セパレータには冷媒(通常、冷却水)を流すための冷媒流路も形成されている。膜−電極アッセンブリとセパレータを重ねてセルを構成し、少なくとも1つのセルからモジュールを構成し、モジュールを積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル、インシュレータ、エンドプレートを配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材(たとえば、テンションプレート)、ボルト・ナットにて固定して、スタックを構成する。
各セルの、アノード側では、水素を水素イオン(プロトン)と電子にする反応が行われ、水素イオンは電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素と水素イオンおよび電子(隣りのMEAのアノードで生成した電子がセパレータを通してくる、またはセル積層方向一端のセルのアノードで生成した電子が外部回路を通して他端のセルのカソードにくる)から水を生成するつぎの反応が行われる。
アノード側:H2 →2H+ +2e-
カソード側:2H+ +2e- +(1/2)O2 →H2 O
各セル毎に、または複数のセル毎に、セルで正常な発電が行われていることを確認するとともに、セル電圧に基づいて反応ガスの流量制御を行ったり、異常電圧の場合にモータにガードをかけるために、セル電圧がモニタされる。
特開2001−256991は、セル電圧モニターの、燃料電池への取付け構造および抜け止め防止構造を開示している。そこでは、カーボンセパレータに狭小部をもつ端子取付け穴を設け、端子に狭小部より大のかえし部を設け、かえし部が狭小部を越える位置まで端子を端子取付け穴に挿入して、弾性復帰したかえし部を狭小部と係合させ、抜け止めをはかるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のセル電圧モニターの燃料電池への取付け構造には、つぎの課題がある。
メタルセパレータの場合はその厚さが薄く、従来構造のように端子取付け穴をセパレータ内部に形成することができないため、従来構造を適用できない。
また、メタルセパレータの引っ掛け部を作っても薄くて剛性が小さいため、端子を引っ掛けた時にセパレータが変形するおそれがあり、抜け止めの信頼性が低い。
本発明の目的は、メタルセパレータをもつ燃料電池へのセル電圧モニター取付けに適用でき、かつ抜け止めに対する信頼性の高い、セル電圧モニターを取り付けた燃料電池を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 金属板にてガス流路部を形成するとともに前記金属板の外周部上に樹脂フレームを有するセパレータを備えた燃料電池と、該燃料電池に取り付けられたセル電圧モニターとを有するセル電圧モニターを取り付けた燃料電池であって、前記樹脂フレームに互いに別の第1の溝と第2の溝を設け、前記金属板のうち該樹脂フレームの前記第2の溝に対応する部位を露出させ、前記セル電圧モニターの前記金属板とのコンタクト部を前記金属板の前記露出させた部位に設け、前記セル電圧モニターに突出する爪を設け、前記樹脂フレームの前記第1の溝の縁部に前記セル電圧モニターの爪と係合する爪係合凹部を設け、前記爪と爪係合凹部とから前記セル電圧モニターの前記燃料電池からの抜け止め部を構成したセル電圧モニターを取り付けた燃料電池。
(2) 前記コンタクト部と前記抜け止め部を互いに別の溝に設けた(1)記載のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池。
(3) 前記セル電圧モニターを燃料電池スタックの側面に配置した(1)記載のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池。
(4) 前記セル電圧モニターがハウジングと端子を有し、
前記ハウジングは、F字状部材からなり、F字における柱と、該柱の先端から該柱に直交方向に延びるF字における第1の脚と、該柱の中間部から該柱に直交方向に延びるF字における第2の脚とを有し、前記爪は該F字における第1の脚に形成されており、
前記端子は、L字状部材からなり、L字における第1の脚と、L字における第2の脚と、L字における折れ曲がり部とを有し、前記端子は、前記L字における第1の脚で導線に連結され、前記L字における第2の脚に前記コンタクト部を有し、前記端子の前記L字における第2の脚は前記ハウジングの前記F字における第2の脚と対応しており、
前記端子のL字における第1の脚はスタックのセル積層方向と直交する方向に延び、前記端子のL字における第2の脚にスリットが形成されており、該スリットは前記端子のL字における第2の脚の伸長方向中間部でスタックのセル積層方向側部に前記端子のL字における第1の脚と平行に形成されている(1)記載のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池。
【0005】
上記(1)のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池では、樹脂フレームに抜け止め部を設けたので、セパレータ金属板が薄くても、抜け止め部は剛性が高く信頼性が高い。
上記(2)のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池では、コンタクト部と抜け止め部を別の位置に設けたので、抜け止め部の高い剛性および大きな強度と、コンタクト部の良好な導電性とを、両立させることができる。同じ位置に設けると、どちらかが他方の犠牲になる。
上記(3)のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池では、セル電圧モニターを燃料電池スタックの側面に配置したので、スタックの高さが限られた場合でも本取付け構造は有効であり、搭載自由度が高い。
上記(4)のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池では、端子にスリットを設けたので、セル積層方向バラツキ、熱膨張収縮によるセルピッチバラツキを、端子自身のスリットによる首振りにて補うことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池を図1〜図7を参照して説明する。
本発明の燃料電池は低温型燃料電池であり、たとえば固体高分子電解質型燃料電池10である。該燃料電池10は、たとえば燃料電池自動車に搭載される。ただし、自動車以外に用いられてもよい。
【0007】
固体高分子電解質型燃料電池10は、図6、図7に示すように、膜−電極アッセンブリ(MEA:Membrane-Electrode Assembly )とセパレータ18との積層体からなる。膜−電極アッセンブリは、イオン交換膜からなる電解質膜11と、この電解質膜の一面に配置された触媒層12からなる電極(アノード、燃料極)14および電解質膜11の他面に配置された触媒層15からなる電極(カソード、空気極)17とからなる。膜−電極アッセンブリとセパレータ18との間には、アノード側、カソード側にそれぞれ拡散層13、16が設けられる。
膜−電極アッセンブリとセパレータ18を重ねてセル19を構成し、少なくとも1つのセルからモジュールを構成し、モジュールを積層してセル積層体とし、セル積層体のセル積層方向両端に、ターミナル20、インシュレータ21、エンドプレート22を配置し、セル積層体をセル積層方向に締め付け、セル積層体の外側でセル積層方向に延びる締結部材(たとえば、テンションプレート24)、ボルト・ナット25にて固定して、スタック23を構成する。
【0008】
セパレータ18には、アノード14に燃料ガス(水素)を供給するための燃料ガス流路27が形成され、カソード17に酸化ガス(酸素、通常は空気)を供給するための酸化ガス流路28が形成されている。また、セパレータ18には冷媒(通常、冷却水)を流すための冷媒流路26も形成されている。冷媒流路26はセル19毎に、または複数のセル19毎に(たとえば、モジュール毎に)設けられている。
セパレータ18は、中央部にガス流路27、28部を形成する金属板29と、外周部に設けられる樹脂フレーム30と、を有する合成セパレータである。プラス側の金属板とマイナス側の金属板との間にMEAが挟まれ、中央部では金属板29のMEA側にガス流路27、28が形成され、周囲部ではプラス側の金属板とマイナス側の金属板との間に電解質膜11が挟まれる。金属板29同士の間、樹脂フレーム30と金属板29との間、金属板29と電解質膜11との間は接着剤にてシールされる。
樹脂フレーム30は、金属板29よりも厚さが大で、金属板29よりも剛性、強度が大である。
【0009】
電解質膜11を挟んで対峙するプラス側の金属板とマイナス側の金属板との間には電位差があり、その電位差は約1ボルトである。1つのセル19のプラス側の金属板29と、隣りのセル19のマイナス側の金属板29とは中央部で接触していて、電位差はない。
【0010】
各セル19毎に、あるいは複数のセル19毎に、セル電圧モニター31が取付けられる。
セル電圧モニター31は、ハウジング33と、ハウジング33に保持される1以上の端子32と、を有する。セル電圧モニター31の極数は、そのセル電圧モニター31のハウジング33に保持される端子32の数と等しい。たとえば、図4は極数が2のセル電圧モニター31がスタック23に取り付けられた場合を示している。
端子32は導電性で金属製(金属メッキのものを含む)であり、ハウジング33は非導電性でたとえば樹脂製である。
【0011】
各セル電圧モニター31の各端子32は、セル19の同極(プラスならプラス、マイナスならマイナス)の金属板29に接触されてそのセル19の電位を検出する。たとえば、一つの端子32が一つのセル19のプラス極の金属板29に接触されると、隣りの端子32は隣りのセル19のプラス極の金属板29に接触される。そのため、隣接する端子32間には少なくとも1セルの厚さ分の間隔があり、端子32同士の干渉を生じることなく、複数の端子32をセル積層方向に並べて配置することができる。
【0012】
図1に示すように、金属板29にてガス流路部を形成するとともに外周部に樹脂フレーム30を有する燃料電池10にセル電圧モニター31を取付ける構造において、セル電圧モニター31の、金属板29とのコンタクト部34が、金属板29部位に設けられており、セル電圧モニター31の燃料電池からの抜け止め部35が、樹脂フレーム30部位に設けられている。
セル電圧モニター31の、金属板29とのコンタクト部34と、セル電圧モニター31の燃料電池からの抜け止め部35とは、互いに別の位置に設けられている。
【0013】
セル電圧モニター31の、燃料電池スタック23への取付け構造を、さらに詳しく説明する。
図1に示すように、スタック23のうちセル電圧モニター31が取付けられる部位には、樹脂フレーム30に第1の溝30aと第2の溝30bが形成されている。第1の溝30aと第2の溝30bとは別位置に形成されており互いに平行である。プラス極の金属板29とマイナス極の金属板29とのうち何れか一方の金属板29に端子31が接触される。端子31が接触される方の金属板29には、樹脂フレーム30の第1の溝30aのみと位置、形状を対応させて狭幅の溝29aが形成されており、端子31が接触されない方の金属板29には、樹脂フレーム30の第1の溝30aと第2の溝30bの両方にわたる広幅の溝29bが形成されている。
【0014】
図1、図3に示すように、端子32は、導線36に接続されている。端子32は、側面視でL字状のL字状部材からなり、L字の第1の脚32aと、L字の第2の脚32bと、L字の折れ曲がり部32cとを有する。端子32は、第1の脚32aでかしめによって導線36に連結される。端子32の第2の脚32bは折れ曲がり部32cと反対側の端部に一対のアーム32dを有し、一対のアーム32d間にセパレータの金属板29を挟んで金属板29と接触し、金属板29とのコンタクト部(電気的接触部)34を構成している。
【0015】
図1に示すように、ハウジング33は、側面視でF字状のF字状部材からなり、F字の柱33aと、柱33aの先端33dから柱33aと直交方向に延びる第1の脚33bと、柱33aの中間部33eから柱33aと直交方向に延びる第2の脚33cとを有する。
セル電圧モニター31がスタック23に取付けられた時には、ハウジング33の第1の脚33bは樹脂フレーム30に第1の溝30aと金属板29の溝29aに突入し、ハウジング33の第2の脚33cは樹脂フレーム30に第2の溝30bと金属板29の溝29bに突入する。
【0016】
ハウジング33の柱33aの、先端33dと反対側の端部33fから中間部33eまでの間の部分、および第2の脚33cとは、端子32を保持する端子保持部33gを構成する。端子32を端子保持部33gに挿入後ハウジング33の蓋33hを閉じて端子32が端子保持部33gから抜け出ないようにする。
また、ハウジング33の第1の脚33bには、第2の脚33cに対向する側と反対側の面に該面から突出する爪33iが形成されている。爪33iは、樹脂フレーム30の第1の溝30aの、爪対応部に形成された爪係合凹部30cに入り、爪係合凹部30cと係合し、爪33iと爪係合凹部30cはセル電圧モニター31の燃料電池からの抜け止め部35を構成している。
金属板29の溝29a、29bの、ハウジング33の第1の脚33bに対向する縁部は、樹脂フレーム30の第1の溝30aの、ハウジング33の第1の脚33bに対向する縁部よりも、第1の脚33bから離れていて爪33iと当たらず、爪33iが爪係合凹部30cに入ることを阻害しない。
【0017】
燃料電池スタック23が、セル積層方向を水平方向に向けて車両に搭載される場合、図5に示すように、セル電圧モニター31は燃料電池スタック23の側面に配置されることが望ましい。ただし、スタック23の上面または下面に配置されてもよい。
【0018】
セル電圧モニター31の端子32にはスリット37が形成されている。スリット37は、端子32のL字の折れ曲がり部32cと一対のアーム32dとの間の部分に形成されている。スリット37は第1の脚32aに平行な面内に切られていて、スリット37よりも第1の脚32a側の部分を一対のアーム32dがある部分に対して、スタック23のセル積層方向に、首振り可能にする。
【0019】
つぎに、本発明のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池の作用を説明する。
端子32の一対のアーム32dでセパレータの金属板29を挟むようにしたので、セパレータに穴を設けてそこに端子を挿入する構成に比べて、コンタクト部34の強度、信頼性を高めることができる。
樹脂フレーム30にセル電圧モニター31の抜け外れを防止する抜け止め部35を設けたので、セパレータ金属板29が薄くても、抜け止め部35は剛性が高く抜け止めの信頼性が高い。
【0020】
また、コンタクト部34と抜け止め部35を別の位置に設けたので、樹脂フレーム30の方に強度部材の役割をもたせ、セパレータ金属板29の方は導電性、熱伝導性の役割をもたせ強度部材としての役割をもたせないで済む。その結果、抜け止め部35の高い剛性および大きな強度と、コンタクト部34の良好な導電性とを、両立させることができる。コンタクト部と抜け止め部を同じ位置に設けると、どちらかが他方の犠牲になるが、それを防止することができる。
【0021】
また、セル電圧モニター31を、セル積層方向を水平方向に向けて車両に搭載される燃料電池スタック23の側面に配置した場合には、スタック23の高さが限られた場合でも本発明のセル電圧モニター31のスタック23への取付け構造は有効であり、搭載自由度が高い。
また、端子32にスリット37を設けたので、セル積層方向バラツキ、熱膨張収縮によるセルピッチバラツキを、端子32自身の、スリット37による、セル積層方向の首振りにて吸収することができる。
【0022】
【発明の効果】
請求項1のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池によれば、樹脂フレームに抜け止め部を設けたので、抜け止め部は剛性が高く信頼性が高い。
請求項2のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池によれば、コンタクト部と抜け止め部を別の位置に設けたので、抜け止め部の高い剛性および大きな強度と、コンタクト部の良好な導電性とを、両立させることができる。
請求項3のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池によれば、セル電圧モニターを燃料電池スタックの側面に配置したので、スタックの高さが限られた場合でも本発明の取付け構造は有効であり、搭載自由度が高い。
請求項4のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池によれば、端子にスリットを設けたので、セル積層方向バラツキ、熱膨張収縮によるセルピッチバラツキを、端子自身のスリットによる首振りにて吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るセル電圧モニターを取り付けた燃料電池のセル電圧モニター取付け部分の側面図である。
【図2】 図1のうちセル電圧モニターの、図1におけるA方向視図である。
【図3】 図1のうちセル電圧モニターの、端子のみの斜視図である。
【図4】 図1のセル電圧モニターの燃料電池への取付け部分の斜視図である。
【図5】 図1で、セル電圧モニターが燃料電池スタックの側面に取付けられた場合の、セル積層方向に見た正面図である。
【図6】 燃料電池スタックの、セル積層方向と直交する方向から見た、側面図である。
【図7】 燃料電池スタックの単セルの一部分の断面図である。
【符号の説明】
10 (固体高分子電解質型)燃料電池
11 電解質膜
12、15 触媒層
13、16 拡散層
14 電極(アノード、燃料極)
17 電極(カソード、空気極)
18 セパレータ
19 セル
20 ターミナル
21 インシュレータ
22 エンドプレート
23 スタック
24 締結部材(テンションプレート)
25 ボルト
26 冷媒流路(冷却水流路)
27 燃料ガス流路
28 酸化ガス流路
29 金属板
29a、29b 溝
30 樹脂フレーム
30a 第1の溝
30b 第2の溝
30c 爪係合凹部
31 セル電圧モニター
32 端子
32a 第1の脚
32b 第2の脚
32c 折れ曲がり部
32d 一対のアーム
33 ハウジング
33a 柱
33b 第1の脚
33c 第2の脚
33d 先端
33e 中間部
33f 反対側端部
33g 端子保持部
33h 蓋
33i 爪
34 コンタクト部
35 抜け止め部
36 導線
37 スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell fitted with a cell voltage monitor (e.g., low-temperature fuel cells such as solid polymer electrolyte fuel cell).
[0002]
[Prior art]
A solid polymer electrolyte fuel cell includes a laminate of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator. The membrane-electrode assembly includes an electrolyte membrane composed of an ion exchange membrane, an electrode composed of a catalyst layer disposed on one surface of the electrolyte membrane (anode, fuel electrode), and an electrode composed of a catalyst layer disposed on the other surface of the electrolyte membrane ( Cathode, air electrode). Between the membrane-electrode assembly and the separator, diffusion layers are provided on the anode side and the cathode side, respectively. In the separator, a fuel gas passage for supplying fuel gas (hydrogen) to the anode is formed, and an oxidizing gas passage for supplying oxidizing gas (oxygen, usually air) to the cathode. The separator is also formed with a refrigerant flow path for flowing a refrigerant (usually cooling water). A cell is formed by stacking a membrane-electrode assembly and a separator, a module is formed from at least one cell, a module is stacked to form a cell stack, and terminals, insulators, end plates are formed at both ends of the cell stack in the cell stacking direction. The cell stack is clamped in the cell stacking direction, and fixed by fastening members (for example, tension plates), bolts, and nuts extending in the cell stacking direction outside the cell stack.
In each cell, a reaction for converting hydrogen into hydrogen ions (protons) and electrons is performed on the anode side, and the hydrogen ions move through the electrolyte membrane to the cathode side. On the cathode side, oxygen, hydrogen ions, and electrons (neighboring MEA) Next, the following reaction is performed to generate water from electrons generated at the anode of the first electrode through the separator or electrons generated at the anode of the cell at one end in the cell stacking direction through the external circuit to the cathode of the other cell.
Anode side: H 2 → 2H + + 2e −
Cathode side: 2H + + 2e − + (1/2) O 2 → H 2 O
Confirm that normal power generation is performed in each cell or every multiple cells, control the flow rate of the reaction gas based on the cell voltage, and guard the motor in case of abnormal voltage In order to apply, the cell voltage is monitored.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-256991 discloses a structure for attaching a cell voltage monitor to a fuel cell and a structure for preventing the cell voltage monitor from coming off. There, the carbon separator was provided with a terminal mounting hole with a narrow portion, the terminal was provided with a barbed portion larger than the narrow portion, and the terminal was inserted into the terminal mounting hole until the barbed portion exceeded the narrow portion, and returned elastically. The barbed portion is engaged with the narrow portion so as to prevent it from coming off.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional structure for attaching the cell voltage monitor to the fuel cell has the following problems.
In the case of a metal separator, the thickness is thin, and the terminal mounting hole cannot be formed inside the separator as in the conventional structure, so that the conventional structure cannot be applied.
Moreover, even if the hook portion of the metal separator is made, the metal separator is thin and has low rigidity. Therefore, the separator may be deformed when the terminal is hooked, and the reliability of retaining is low.
An object of the present invention is to provide a fuel cell having high reliability, fitted with a cell voltage monitor for application can, and retaining the cell voltage monitor attached to the fuel cell with a metal separator.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) A cell voltage comprising a fuel cell having a gas flow path portion formed of a metal plate and having a separator having a resin frame on the outer periphery of the metal plate, and a cell voltage monitor attached to the fuel cell. a fuel cell fitted with monitors, the mutually resin frame provided another first and second grooves, to expose the portion corresponding to the second groove of the resin frame of said metal plate A contact portion with the metal plate of the cell voltage monitor is provided at the exposed portion of the metal plate, a claw protruding to the cell voltage monitor is provided, and an edge of the first groove of the resin frame is provided. A claw engaging recess that engages with the claw of the cell voltage monitor is provided, and a cell voltage monitor that constitutes a retaining portion from the fuel cell of the cell voltage monitor is attached from the claw and the claw engaging recess. Fuel cell.
(2) A fuel cell equipped with the cell voltage monitor according to (1), wherein the contact portion and the retaining portion are provided in different grooves .
(3) A fuel cell equipped with the cell voltage monitor according to (1), wherein the cell voltage monitor is disposed on a side surface of the fuel cell stack.
(4) the cell voltage monitor has a housing and a terminal;
The housing includes an F-shaped member, a column in the F-shape, a first leg in an F-shape extending in a direction orthogonal to the column from the tip of the column, and a direction perpendicular to the column from an intermediate portion of the column A second leg in the F-shape, and the claw is formed on the first leg in the F-shape,
The terminal is formed of an L-shaped member, and includes a first leg in the L shape, a second leg in the L shape, and a bent portion in the L shape, and the terminal includes a first leg in the L shape. A leg is connected to the conductor, the second leg in the L-shape has the contact portion, and the second leg in the L-shape of the terminal corresponds to the second leg in the F-shape of the housing And
The first leg of the L-shape of the terminal extends in a direction perpendicular to the cell stacking direction of the stack, and a slit is formed in the second leg of the L-shape of the terminal, the slit in the L-shape of the terminal A fuel cell comprising the cell voltage monitor according to (1), wherein the cell voltage monitor according to (1), which is formed in parallel with the first leg of the L-shape of the terminal at a cell stacking direction side portion of the stack at an intermediate portion in the extension direction of the second leg.
[0005]
In the fuel cell equipped with the cell voltage monitor of (1) above, the retaining portion is provided in the resin frame. Therefore, even if the separator metal plate is thin, the retaining portion has high rigidity and high reliability.
In the fuel cell equipped with the cell voltage monitor of (2) above, the contact part and the retaining part are provided at different positions, so that the rigidity and large strength of the retaining part and the good conductivity of the contact part are achieved. , Can be compatible. If they are placed in the same position, one will sacrifice the other.
In the fuel cell with the cell voltage monitor of (3) above, the cell voltage monitor is arranged on the side of the fuel cell stack, so this mounting structure is effective even when the stack height is limited, and the degree of freedom of mounting. Is expensive.
In the fuel cell with the cell voltage monitor of (4) above, since the slit is provided in the terminal, the cell stacking direction variation and the cell pitch variation due to thermal expansion and contraction can be compensated by swinging the terminal itself with the slit. .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A fuel cell equipped with the cell voltage monitor of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The fuel cell of the present invention is a low temperature fuel cell, for example, a solid polymer
[0007]
As shown in FIGS. 6 and 7, the solid polymer
The membrane-electrode assembly and the
[0008]
The
The
The
[0009]
There is a potential difference between the plus side metal plate and the minus side metal plate facing each other with the
[0010]
A cell voltage monitor 31 is attached for each
The cell voltage monitor 31 includes a
The terminal 32 is conductive and made of metal (including a metal-plated one), and the
[0011]
Each
[0012]
As shown in FIG. 1, in a structure in which a gas flow path portion is formed by a
The
[0013]
The structure for attaching the cell voltage monitor 31 to the
As shown in FIG. 1, a
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 3, the terminal 32 is connected to a
[0015]
As shown in FIG. 1, the
When the cell voltage monitor 31 is attached to the
[0016]
The portion of the
Further, the
Edges of the
[0017]
When the
[0018]
A
[0019]
Next, the operation of the fuel cell fitted with a cell voltage monitor of the present invention.
Since the
Since the
[0020]
Further, since the
[0021]
In addition, when the cell voltage monitor 31 is arranged on the side surface of the
Further, since the
[0022]
【The invention's effect】
According to the fuel cell to which the cell voltage monitor according to the first aspect is attached, the retaining portion is provided in the resin frame, so that the retaining portion has high rigidity and high reliability.
According to the fuel cell to which the cell voltage monitor according to claim 2 is attached , since the contact portion and the retaining portion are provided at different positions, high rigidity and large strength of the retaining portion, and good conductivity of the contact portion, Can be made compatible.
According to the fuel cell to which the cell voltage monitor of claim 3 is attached , since the cell voltage monitor is arranged on the side surface of the fuel cell stack, the mounting structure of the present invention is effective even when the height of the stack is limited, Mounting flexibility is high.
According to the fuel cell equipped with the cell voltage monitor of claim 4, since the slit is provided in the terminal, the cell stacking direction variation and the cell pitch variation due to thermal expansion and contraction are absorbed by the swing of the terminal itself by the swing. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a cell voltage monitor mounting portion of a fuel cell equipped with a cell voltage monitor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view in the direction A in FIG. 1 of the cell voltage monitor in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view of only the terminal of the cell voltage monitor in FIG. 1;
4 is a perspective view of a portion where the cell voltage monitor of FIG. 1 is attached to a fuel cell. FIG.
FIG. 5 is a front view in the cell stacking direction when the cell voltage monitor is attached to the side surface of the fuel cell stack in FIG. 1;
FIG. 6 is a side view of the fuel cell stack as seen from a direction orthogonal to the cell stacking direction.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a part of a single cell of a fuel cell stack.
[Explanation of symbols]
10 (Solid Polymer Electrolyte Type)
17 electrodes (cathode, air electrode)
18
25
27
Claims (4)
前記ハウジングは、F字状部材からなり、F字における柱と、該柱の先端から該柱に直交方向に延びるF字における第1の脚と、該柱の中間部から該柱に直交方向に延びるF字における第2の脚とを有し、前記爪は該F字における第1の脚に形成されており、
前記端子は、L字状部材からなり、L字における第1の脚と、L字における第2の脚と、L字における折れ曲がり部とを有し、前記端子は、前記L字における第1の脚で導線に連結され、前記L字における第2の脚に前記コンタクト部を有し、前記端子の前記L字における第2の脚は前記ハウジングの前記F字における第2の脚と対応しており、
前記端子のL字における第1の脚はスタックのセル積層方向と直交する方向に延び、前記端子のL字における第2の脚にスリットが形成されており、該スリットは前記端子のL字における第2の脚の伸長方向中間部でスタックのセル積層方向側部に前記端子のL字における第1の脚と平行に形成されている請求項1記載のセル電圧モニターを取り付けた燃料電池。The cell voltage monitor has a housing and a terminal;
The housing includes an F-shaped member, a column in the F-shape, a first leg in an F-shape extending in a direction orthogonal to the column from the tip of the column, and a direction perpendicular to the column from an intermediate portion of the column A second leg in the F-shape, and the claw is formed on the first leg in the F-shape,
The terminal is formed of an L-shaped member, and includes a first leg in the L shape, a second leg in the L shape, and a bent portion in the L shape, and the terminal includes a first leg in the L shape. A leg is connected to the conductor, the second leg in the L-shape has the contact portion, and the second leg in the L-shape of the terminal corresponds to the second leg in the F-shape of the housing And
The first leg of the L-shape of the terminal extends in a direction perpendicular to the cell stacking direction of the stack, and a slit is formed in the second leg of the L-shape of the terminal, the slit in the L-shape of the terminal The fuel cell having the cell voltage monitor attached thereto according to claim 1, wherein the cell voltage monitor is formed in parallel with the first leg of the L-shape of the terminal at a cell stacking direction side portion of the stack at an intermediate portion in the extension direction of the second leg.
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